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Perfectionnements aux moteurs à combustion interne. cette invention concerne les moteurs à combustion in- terne du genre Diesel, dans lesquels il est fait usage d'un dispositif d'injection du combustible coopérant avec un com- presseur utilisant, comme air de pulvérisation, 1 ':
air contenu dans le cylindre moteur L' invention a pour but d'opérer la pulvérisation du combustible, et d'obtenir un bon mélange, par l'air de pulvé- risation lui même et celà de telle sorte que, aussitôt la combustion commencée, le combustible qui continue à arriver trouve toujours au devant de la tuyère, de l'air de com- bustion, sans devoir traverser préalablement une couche de gaz brûlée Elle a pour but, en outre, d'obtenir un mélange
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particulièrement rapide et intime de l' air et.du combus- tible dans la chambre de combustion et un balayage complet de cette chambre ainsi que l' enlèvement, par l'action de l'air
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de balayage lui--m%eme,
des résidus pouvant se déposer qur la tuyère cllinjectiomr Ibtin, elle vise à l'obtention d'un balayage parfait par l'emploi d'une soupape de balayage spé- cial e introduisant l' air de balayage dans la chambre de com- bustion et dans la partie supérieure du cylindre
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Fh vue de la réalisation de ces buts, la disposition objet de l'invention, est caractérisée principalogent par ce fait que la tuyère d admission de combustibl e et la tuyère d'air de pulvérisation sont placées dans une chambre de com- bustion sensiblement de forme sphérique, dans une position telle que l'air de pulvérisation, introduit par le compresseur dans la chambre de combustion, prenne un mouvement giratoire et croise le combustible sortant de la tuyère correspondante
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de t;
çon 1t. obtenir un mélange rapide et intime entre le combustible et l' aiJ:1J- Elle est caractérisée également pas ce fait que la soupape d'admission d'air de balayage, qui coopère avec la chambre de combustion de forme sphérique, est
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soumise à l'action d'un organe moteur auxiliaire qui favorise son ouverture et qui est mis en mouvement par la pression de l'air de balayage de façon à tranmettre son mouvement à la soupape et obtenir ainsi son ouverture au moment voulu et par suite une action efficace de l'air .de balayage..-
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Les dessins enjoints montrent, a titre dt exemple, dot deux réalisations de ltinventiozu.
La figure 1 donne une coupe du cylindre et de la @ chambre de combustion d'un moteur à combustion interne, l'or' gane auxiliaire coopérant avec la soupape d'admission d'air de balayage étant établi sous forme d'une membrane.
La figure 3 donne une coupe analogue à plus grande échelle d'une disposition similaire dans laquelle la membrane
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est remplacée par un piston
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pans ces figures, 1 ,:désigne 1 e cylindre moteur
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fermé à sa partie supérieure par la culasse a qui contient la chambre de combustion 3. Dans le cylindre 1 se déplace le piston 4 ( figure 1) pourvu de la saillie 5 limitant, la chambre de combustion et servant à protéger le piston 4. Vers
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la fin de la course d'expansion, le piston 4 dé couvre d'abord un canal d'échappement 6, en communication avec un pot de dé- çharge bzz et ensuite un canal fi' amené e d' air de balayage 18 qui est relié par un tuyaun9 un réservoir d'air de balaye ge non représenté.
Dans l es deux formes d' exè eutiong la chambre :le com- buation 3 qui, conformément à l'invention, présente une forme sensiblement sphérique, est pourvue d'une soupape d'admission
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d'air de balayage 10, dont la tige U est guidée dans une douill e 12, et qui est maintenue fermée p ar l' action d'un ressort en spirale 13'qui s'appuie, d'une part, contre le
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guide 1 de la tige 11 et, d'autre part, contre un plateau d' appui 1& Cette soupape lt1 est 4disposée dans une chambre 16 qui est reliée par les conduites 17 et 19, dans lesquelles est intercalé un robinet obturateur.18, à la conduite prin-
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cipale d'amenée d'air de balayage 9i.
11 autre part, dans la chambre de combustion 3, s'ouvre la tuyère d' amenée de com-, bustible ao et la tuyère d' amenée d'air de pulvérisation 21.
L'axe de la tuyère d'amenée de combustible 20 et l'axe de la tuyère démenée d'air de pulvérisation 21 sont disposés de
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fapon à se croiser, dans un plan, sous un certain angle, de façon à produire un mouvement fgiratoire du mélange d' air et de combustible dans la chambre de combustion 3 de forme
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sphériquot La tuyère 21 d' amené e cl' air de pulvérisation est en communication libre avec un compresseur 22 dans lequel se déplace le piston refouleur 23, commandé par la distri- bution.
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OEn formémàat à l'invention égaleaent, la soupape d'admission d'air de bat.8'1ge 3D coopère avec un organe au-
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xiliaire destiné à faciliter l'ouverture de cette soupape.
Cet organe auxiliaire est constitué plans l'exemple de la figure 1 par une chambre 24 qui est reliée par une conduite
25 à la conduite principale d'amenée d'air de balayage 9,
Cette chambre 24 est fennée, dans l'exemple de la figure
1, par une membrane très flexible 26 qui transmet son,mous vement au moyen d'une tige 27 à la tige de soupape 11. Le côté extérieur de la membrane 26 est en communication avec l'air atmosphérique par une chambre 28 et une ouverture 29 ménagée dans la chambre 24. Dans l'exemple de la figure % la membrane 26 est remplacée par un piston 30 qui se déplace dans un cylindre 31, Ce dernier est de nouveau relié par le tuyau 25 à la conduite principale d'air de balayage.
Jans cette réalisation, le cylindre 31 est percé au devant du piston 30 d'ouvertures 32 et ces oùvertures tonnent ac cés à l' air extérieur sur une face du piston 3@.
Le dispositif décrit fonctionne de la manière suivante:
Pendant la période de compression dans le cylindre moteur, le piston compresseur 23 est refoulé en arrière et prend, dans la chambre de combustion 5. une partie de l'air de combustion qui y est contenue Un p eu avant terminaison de la compression dans le cylindre moteur, le piston compres- seur 23, qui est poussé en avant par sa transmission de commande, refoule brusquement l'air, contenu dans le cy- lindre 22, dans la chambre de combustion 3 établie sous forme sphérique en faisant passer l'air, avec augmenta- tion de pression au travers de la tuyère de pulvérisation 21.
L'admission de l'air de.pulvérisation dans la chambre de combustion est réglée de façon à commencer un peu avant l'in l'injection du combustible, de telle sotte que ce dernier prend un mouvement giratoire aussitôt qu'il sort de la tuyère à combustible 2u. On obtient ainsi un mélange rapide et intime de l'air et du combustible et ce dernier trouve
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immédiatement au devant de la tuyère dl' air de combustion nécessaire, sans devoir traverser préalablement une couche de gaz brulés pour pouvoir atteindre l' air.
La combustion est ainsi grandement accélérée.' D' autre part, pendant la période de compression da s le cylindre moteur, une pompe refoule de l'air de balayage dans un réservoir relié à la conduite 9; la soupape de balayage 30 se trouve, par consé- quent, soumise pendant la période d' expansion à la pression de l'air de balayage et s'ouvre aussittôt que la pression dans le cylindre moteur s'est suffisamment abaissée après un dégagement partiel du canal d'échappement 3 et avant ouver- ture du conduit 8 d'air de balayage par le piston 4.
De l'air sous une pression élevée passe, par conséquent, tout d' abord par la soupape d'air de balayage 10 dans la chambre de com- bustion 3 et dans la partie supérieure du cylindre et cela à une très g ande vitesse par suite de la section relati- vement minime de la soupapepde balayage, nettoyant ainsi la chambre de combustion et la tuyère. Apres ouverture du canal 8 de grande section, le balayage supplémentaire de la partie inférieure du cylindre s'opère ensuite sous une pression moindre*
La forme sphérique de la chambre de combustion favo- rise, dans une large mesure, son nettoyage complet attendu que l' air de balayage n'a, à aucun moment, h effectuer un parcours relativement long pour rencontrer les parois et les tuyères qui doivent tre nettoyées.
L' expérience montre, toutefois, que, lorsqu'il est fait usage d'une doupape d'air de balayage10 chargée par un ressort et s'ouvrant sous pa pression de l'air de balayage, cette pression Soit vaincre la force antagoniste du ressort 13, avant que la soupape s'ouvre, et après qu'une chute de tensionsuffi- aante s' est produite dans le cylindre moteur par suite ;du ocmmencement de l'échappement. Le balayage à l'aide de
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la soupape 10 dure alors jusqu'au moment où le piston libère le canal de balayage inférieur 8.
A ce moment la pression de l'air de balayage tombe si rapidement que la soupape de l' air de balayage se ferme sous la pression du ressort et que la continuation du balayage s'opère uniquement par le,, canal inférieur 8 et par la partie inférieure du cylindre
Dans ces conditions, il arrive que le balayage de la chambre de combustion et de la partie supérieure du cylindre ne s' eff fectue pas d'une façon satisfaisante parce que l'ouverture de la soupape s'opère ,trop tard en raison de l'action re- tardatrice de sa masser .1.fin d'éviter cet inconvénient, on fait usage de l'organe auxiliaire 26 indiqué ci-dessus-qui se trouve, tout comme la soupape de balayage10,
eexpose de façon constante à la pression de l'air de balayage.- La membra- ne 26 transmet alors son mouvement par l'intermédiaire de la tige 27 à la tige de la soupape. Le coté extérieur de la membrane 26 étant en communication par la chambre 27 et l'ouverture 28 avec l'air environnant, la pression exercée sur la membrane 26 dans la chambre 24 par l'air de balayage agit d'une façon additionnelle 1 l'action de la pression de l'air .de balayage agissant dans la même direction sur le clapet 10 de la soupape. La soupape 10 s'ouvre par consé- quent plus tôt et plus rapidement.
Par contre, la tension de l'air de balayage, lorsqu' elle s'est abaissée vers la fin de la période de balayage permet de contrebal an cer plus longtemps l' action du ressort 13 et d' empêcher une fermeture prématurée de la soupape 10. Lorsque le canal de balayage 8 est libéré par le piston 4. le balayage de la chambre de combustion 3 et du cylindre 1 par la soupape 10 dure en. core un certain temps et le balayage s' effectue conjointement avec celui produit par le canal 8.
Mais, à la fin de la période de balayage, la tension de l'air de balayage s'est abaissée au point que le ressort 13 ferme la soupape 10
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et repousse la membrane .6mw
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Comme le montre la figure 2, et comme cela a été indiqué ci-dessus le même fonctionnement peut être réalisé en remplaçant la membrane 26 par un piston 30 se déplaçant dans un cylindre 31.
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Improvements to internal combustion engines. This invention relates to internal combustion engines of the Diesel type, in which use is made of a fuel injection device cooperating with a compressor using, as atomizing air, 1 ':
air contained in the engine cylinder The object of the invention is to operate the atomization of the fuel, and to obtain a good mixture, by the atomization air itself and this so that, as soon as the combustion has started, the fuel which continues to arrive always finds the combustion air in front of the nozzle, without having to first pass through a layer of burnt gas Its purpose is, moreover, to obtain a mixture
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particularly rapid and intimate of the air and. of the fuel in the combustion chamber and a complete sweeping of this chamber as well as the removal, by the action of the air
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sweeping him - m% eme,
since residues may be deposited on the Ibtin cllinjectiomr nozzle, it aims to obtain a perfect purging by the use of a special purging valve introducing the purging air into the combustion chamber and in the upper part of the cylinder
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In view of the achievement of these aims, the arrangement which is the subject of the invention is characterized principally by the fact that the fuel inlet nozzle and the atomization air nozzle are placed in a combustion chamber of substantially spherical shape, in a position such that the atomizing air, introduced by the compressor into the combustion chamber, gyrates and crosses the fuel leaving the corresponding nozzle
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of t;
lesson 1t. to obtain a rapid and intimate mixture between the fuel and the aiJ: 1J- It is also characterized by this fact that the purge air intake valve, which cooperates with the spherical-shaped combustion chamber, is
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subjected to the action of an auxiliary motor member which promotes its opening and which is set in motion by the pressure of the scavenging air so as to transmit its movement to the valve and thus obtain its opening at the desired moment and consequently effective action of the sweeping air ..-
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The accompanying drawings show, by way of example, endowed with two creations of the inventiozu.
Figure 1 shows a section through the cylinder and the combustion chamber of an internal combustion engine, the auxiliary organ cooperating with the purge air intake valve being established in the form of a membrane.
Figure 3 gives a similar section on a larger scale of a similar arrangement in which the membrane
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is replaced by a piston
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in these figures, 1,: designates 1 th engine cylinder
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closed at its upper part by the cylinder head a which contains the combustion chamber 3. In the cylinder 1 moves the piston 4 (figure 1) provided with the projection 5 limiting the combustion chamber and serving to protect the piston 4. Towards
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At the end of the expansion stroke, the piston 4 first uncovers an exhaust channel 6, in communication with a discharge pot bzz and then a channel fi 'supplied with purging air 18 which is connected by a tuyaun9 a not shown ge sweeping air tank.
In the two forms of exe eutiong the chamber: the compound 3 which, according to the invention, has a substantially spherical shape, is provided with an inlet valve
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of purging air 10, the rod U of which is guided in a socket 12, and which is kept closed by the action of a spiral spring 13 ′ which bears, on the one hand, against the
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guide 1 of the rod 11 and, on the other hand, against a support plate 1 & This valve lt1 is 4 disposed in a chamber 16 which is connected by pipes 17 and 19, in which is interposed a shut-off valve. 18, to the main driving
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purge air intake ciph 9i.
11 on the other hand, in the combustion chamber 3, the fuel supply nozzle ao and the atomization air supply nozzle 21 open.
The axis of the fuel supply nozzle 20 and the axis of the discharged atomizing air nozzle 21 are arranged
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so as to cross each other, in a plane, at a certain angle, so as to produce a giratory movement of the mixture of air and fuel in the combustion chamber 3 of the form
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The nozzle 21 for supplying the atomizing air is in free communication with a compressor 22 in which the delivery piston 23 moves, controlled by the distribution.
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As a form of the invention also, the 3D bat.8'1ge air intake valve cooperates with an additional member.
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xiliary intended to facilitate the opening of this valve.
This auxiliary member consists of planes in the example of Figure 1 by a chamber 24 which is connected by a pipe
25 to the main purge air supply duct 9,
This chamber 24 is closed, in the example of figure
1, by a very flexible membrane 26 which transmits its, softly by means of a rod 27 to the valve rod 11. The outer side of the membrane 26 is in communication with the atmospheric air through a chamber 28 and an opening 29 formed in the chamber 24. In the example of figure% the membrane 26 is replaced by a piston 30 which moves in a cylinder 31, the latter is again connected by the pipe 25 to the main air duct of scanning.
In this embodiment, the cylinder 31 is pierced in front of the piston 30 with openings 32 and these openings thunder access to the outside air on one face of the piston 3 @.
The device described operates as follows:
During the compression period in the engine cylinder, the compressor piston 23 is forced backwards and takes, in the combustion chamber 5.part of the combustion air which is contained therein A p eu before the end of the compression in the combustion chamber. engine cylinder, the compressor piston 23, which is pushed forward by its control transmission, abruptly forces the air, contained in the cylinder 22, into the combustion chamber 3 established in spherical form by passing the air, with increased pressure through the spray nozzle 21.
The admission of the atomizing air into the combustion chamber is adjusted so as to begin a little before the injection of the fuel, so stupid that the latter takes a gyratory motion as soon as it leaves the chamber. 2u fuel nozzle. A rapid and intimate mixture of air and fuel is thus obtained and the latter finds
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immediately in front of the nozzle with the necessary combustion air, without having to first pass through a layer of burnt gas to reach the air.
The combustion is thus greatly accelerated. ' On the other hand, during the compression period da s the engine cylinder, a pump delivers scavenging air into a reservoir connected to line 9; the purging valve 30 is therefore subjected during the expansion period to the pressure of the purging air and opens as soon as the pressure in the working cylinder has sufficiently fallen after partial release. of the exhaust channel 3 and before opening of the purge air duct 8 by the piston 4.
Air under high pressure therefore passes firstly through purge air valve 10 into combustion chamber 3 and into the upper part of the cylinder and at a very high speed through continued from the relatively small cross-section of the purge valve, thereby cleaning the combustion chamber and nozzle. After opening the large section channel 8, the additional sweeping of the lower part of the cylinder then takes place under less pressure *
The spherical shape of the combustion chamber favors, to a large extent, its complete cleaning, since the purging air has at no time to travel a relatively long path to meet the walls and the nozzles which must. be cleaned.
Experience shows, however, that when use is made of a spring loaded purging air valve10 opening under purging air pressure, this pressure either overcomes the opposing force of the air. spring 13, before the valve opens, and after a sufficient drop in voltage has occurred in the engine cylinder as a result of the onset of the exhaust. Scanning using
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the valve 10 then lasts until the moment when the piston releases the lower scavenging channel 8.
At this moment the purge air pressure drops so rapidly that the purge air valve closes under the spring pressure and the continuation of purging takes place only through the lower channel 8 and through the valve. lower part of the cylinder
Under these conditions, it happens that the sweeping of the combustion chamber and of the upper part of the cylinder does not take place in a satisfactory manner because the opening of the valve takes place, too late due to the The delaying action of its massaging .1.in order to avoid this inconvenience, use is made of the auxiliary member 26 indicated above-which is, like the purge valve 10,
eexposed constantly to the pressure of the purging air. The diaphragm 26 then transmits its movement via the rod 27 to the valve rod. The outer side of the membrane 26 being in communication by the chamber 27 and the opening 28 with the surrounding air, the pressure exerted on the membrane 26 in the chamber 24 by the purging air acts in an additional manner 1 l The action of the scavenging air pressure acting in the same direction on the flap 10 of the valve. Valve 10 therefore opens earlier and more quickly.
On the other hand, the tension of the purging air, when it is lowered towards the end of the purging period, makes it possible to counterbalance the action of the spring 13 for a longer time and to prevent a premature closing of the valve. 10. When the scavenging channel 8 is released by the piston 4. the scavenging of the combustion chamber 3 and of the cylinder 1 by the valve 10 lasts in. core for a while and the scan is performed in conjunction with that produced by channel 8.
But, at the end of the purging period, the tension of the purging air has dropped to the point that the spring 13 closes the valve 10
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and repels the .6mw membrane
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As shown in Figure 2, and as indicated above the same operation can be achieved by replacing the membrane 26 by a piston 30 moving in a cylinder 31.